ICS 29.220.01 K 82 NB 中 华 人 民 共 和 国 能源行 业 标 准 NB/T 10193—2019 固体氧化物燃料电池 术语 Solid oxide fuel cell —Terminology 2019 - 06 - 04发布 2019 - 10 - 01实施 国家能源局 发布 NB/T 10193—2019 I 目 次 前言 ................................ ................................ ................ II 1 范围 ................................ ................................ .............. 1 2 通用术语 ................................ ................................ .......... 1 3 固体氧化物燃料电池 ................................ ................................ 4 4 燃料及氧化剂处理 ................................ ................................ .. 5 5 性能试验方法 ................................ ................................ ...... 6 6 控制 ................................ ................................ .............. 8 参考文献 ................................ ................................ ............ 11 中文索引 ................................ ................................ ............ 12 英文索引 ................................ ................................ ............ 15 NB/T 10193—2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由能源行业高温燃料电池标准化技术委员会（ NEA/TC 34）归口。 本标准起草单位： 清华大学、中国电器工业协会、苏州华清京昆新能源科技有限公司、中国科学技 术大学、中国矿业大学、中国科学院大连化学物理研究所、佛山索弗克氢 能源有限公司、东莞深圳清华 大学研究院创新中心、南京科利尔新能源科技有限公司、南京理工大学、北京低碳清洁能源研究所等。 本标准主要起草人：韩敏芳、吕泽伟、仙存妮、 张亮、孙再洪、夏长荣、王绍荣、程谟杰、梁波、 郑紫微、杜晓佳、李海宾、朱腾龙、巩玉栋等。 本标准为首次发布。 NB/T 10193—2019 1 固体氧化物燃料电池 术语 1 范围 本标准提出了固体氧化物燃料电池技术及其应用领域 内使用的术语和定义。 本标准适用于各种类型 （包括平板式、管式等）的固体氧化物燃料电池。 2 通用术语 2.1 燃料电池 fuel cell 将一种燃料和一种氧化剂的化学能直接转化为电能（直流电 )、热和反应产物 的电化学装置 。 [GB/T 28816-2012, 定义3.43] 2.2 固体电解质 solid electrolyte 能够传导阳离子或阴离子的固体氧化物。 2.3 电极 electrode 用于将电化学反应产生的电流导入或导出电化学电池的电子导体（或半导体） 。 [GB/T 28816-2012, 定义3.33] 注：一般是离子与电子的混合导体。 2.4 阳极 anode 燃料的氧化反应 发生所在电极。 [GB/T 28816-2012, 定义3.2] 2.5 阴极 cathode 氧化剂的还原反应 发生所在 电极。 [GB/T 28816-2012, 定义3.18] 2.6 单电池 single cell NB/T 10193—2019 2 燃料电池的基本单元，由一组阳极和阴极及分开它们的电解质组成 。 [GB/T 28816-2012, 定义3.19.2] 2.7 电堆/燃料电池堆 fuel cell stack 由两个及以上单电池、连接体、密封件、歧管和必要的结构件组成的、具有统一电输出的组合体。 2.8 燃料电池模块 fuel cell module 一个或多个燃料电池堆和供排气管道、电连接和输出系统、及其他辅助单元构成的集成体。 2.9 燃料电池发 电系统 fuel cell power system 由燃料电池模块和必要的辅助部件组成的一个完整的可稳定运行发电系统， 通常简称为燃料电池系 统。 [GB/T 20042.1 -2017, 定义2.3.10] 2.10 质量比功率 mass specific power 电堆或燃料电池发电系统额定功率和其质量的比值 。 [GB/T 20042.1 -2017，定义3.2.26] 注：单位为瓦每千克（ W/kg）。 2.11 体积比功率 volume specific power 电堆或燃料电池发电系统额定功率和其体积的比值。 [GB/T 20042.1 -2017，定义3.2.25] 注：单位为瓦每立方米（ W/m3）。 2.12 有效面积 effective area 垂直于电流流动方向的电极的几何面积。 [GB/T 20042.1 -2017，定义3.1.5] 注：单位为平方米（ m2）。 2.13 电流密度 current density 单位电极活性 面积上通过的电流。 [GB/T 20042.1 -2017，定义3.2.14] NB/T 10193—2019 3 注：单位为安培每平方米（ A/m2）。 2.14 功率密度 power density 单位有效面积产生的功率。 注：单位为瓦每平方米（ W/m2）。 2.15 面比电阻 area specific resistance ；ASR 单位有效面积上的电阻，即电阻数值乘以有效面积。 注：单位为欧姆平方米（ Ω·m2）。 2.16 孔隙率 porosity 对燃料电池而言，是孔体积和电极材料或电解质基质总体积的比值 。 [GB/T 28816-2012, 定义3.84] 2.17 功能层 functional layer 电极中主要起电催化等作用的区域。 2.18 三相界面 triple phase boundary ；three phase boundary ；TPB 电极中电子导电相、离子导电相和气相三种相接触的区域。 2.19 热力学电压 thermodynamic voltage 根据反应的 吉布斯自由能 变ΔG和参与反应的电子 数n通过公式 V=-ΔG/(nF)计算出来的 电压； 其中 F 是法拉第常数，等于 96485 C/mol。 注：改写GB/T 20042.1 -2017，定义3.2.6。 2.20 开路电压 open circuit voltage ；OCV 燃料电池有燃料和氧化剂但没有外部电流流动时的端电压 。 [GB/T 28816-2012, 定义3.117.2] 2.21 极化 polarization 由于在燃料电池的组件内发生不可逆过程致使燃料电池的输出电压偏离其热力学数值 。 NB/T 10193—2019 4 [GB/T 28816-2012, 定义3.82] 2.22 活化极化 activation polarization 由于克服电极反应 势垒而引起的极化。 2.23 欧姆极化 ohmic polarization 由燃料电池部件的欧姆电阻 引起的极化。 2.24 浓差极化 concentration polarization 由电极内反应物 和生成物 的浓度梯度 引起的极化。 3 固体氧化物燃料电池 3.1 固体氧化物燃料电池 solid oxide fuel cell ；SOFC 使用离子导电氧化物作为电解质的燃料电池 。 [GB/T 28816-2012, 定义3.43.9] 3.2 可逆固体氧化物电池 reversible solid oxide cell 一种使用固体氧化物作为电解质的可逆电化学装置，既能够使用燃料和氧化剂产生电能（直流电） 和热能，也能够通过电解过程将电能（直流电）转化为化学能（燃料和氧化剂）。 3.3 平板式固体氧化物燃料电池 planar solid oxide fue